本發(fā)明涉及平面直壁舷側(cè)雙槽道水面復(fù)合滑行艇，屬于高性能船舶技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

槽道型滑行艇和水翼艇是高性能船家族中的重要成員，目前國(guó)內(nèi)外都在進(jìn)行大量地研究。槽道型滑行艇在水面高速航行時(shí)，由于槽道的存在，在沖壓作用下進(jìn)入槽道的空氣，與槽道內(nèi)水流的飛濺相混合形成氣水混合物，隨著艇體航速的提高，進(jìn)而形成空氣層，使得艇體受到的摩擦阻力極大的減少。其優(yōu)點(diǎn)是艇體航行時(shí)受到的阻力減少，速度快，缺點(diǎn)是振動(dòng)大，重量分布要求嚴(yán)格。

水翼艇在水面高速航行是靠水翼產(chǎn)生的水升力將船體完全托出水面，在同樣排水量和推進(jìn)功率情況下，其快速性比滑行艇提高15％以上，它克服了滑行艇的諸多缺點(diǎn)，但它在波浪中失速大，同時(shí)推進(jìn)裝置比較復(fù)雜，造價(jià)高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種平面直壁舷側(cè)雙槽道水面復(fù)合滑行艇，結(jié)合了雙槽道型滑行艇布置特性好、阻力性能好及航向穩(wěn)定性好和可控水翼的水翼艇快速性及綜合航行性能好的優(yōu)點(diǎn)，較好的克服了前述的槽道型滑行艇和水翼艇所固有的缺點(diǎn)。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種平面直壁舷側(cè)雙槽道水面復(fù)合滑行艇，包括主艇體，主艇體底部?jī)蓚?cè)均設(shè)有側(cè)體，側(cè)體和主艇體間設(shè)有槽道，在主艇體底部的中間設(shè)有中間艇體，在中間艇體下方設(shè)有水翼系統(tǒng)，所述水翼系統(tǒng)包含水翼、支柱和調(diào)控裝置，所述調(diào)控裝置安裝在中間艇體上，調(diào)控裝置通過(guò)支柱與水翼連接，通過(guò)調(diào)控裝置帶動(dòng)水翼轉(zhuǎn)動(dòng)。

作為優(yōu)選，中間艇體的首部超出兩側(cè)側(cè)體的首部，中間艇體的尾部也超出兩個(gè)側(cè)體的尾部，中間艇體的橫剖線從首部的V型或近似V型向后逐漸過(guò)渡到尾部的淺V型或水平型；兩側(cè)體的橫剖線從首部的半V型或近似V型逐漸過(guò)渡到尾部的半淺V型或水平型；槽道頂部橫剖線從首部的大圓弧形快速過(guò)渡為中部的中等圓弧形，大圓弧形指圓弧半徑與船寬之比為1～1.5，中等圓弧形指圓弧半徑與船寬之比為0.7～1，中部至尾部頂部橫剖線保持不變；槽道頂部橫剖線分別與中間艇體和兩側(cè)體的橫剖線光順連接。槽道頂部橫剖線采用上述的尺寸時(shí)可以更好的使空氣進(jìn)入槽道，有效提高阻力性能及航向的穩(wěn)定性。

作為優(yōu)選，所述中間艇體的主尺度比為：長(zhǎng)寬(水線以下最大寬度)比為6～8、寬 度(水線以下最大寬度)吃水比為1.1～1.5；兩側(cè)體的主尺度比為：長(zhǎng)寬(水線以下最大寬度)比為8～11、寬度(水線以下最大寬度)吃水比為0.6～1.1；兩個(gè)側(cè)體吃水與艇體吃水之比為0.8～1.0；槽道高度與寬度(一半吃水高度處)為0.7～1.5；中間艇體與兩側(cè)體的長(zhǎng)度比為1.1～1.35。采用上述尺寸的快艇，兼顧布置的美觀性及阻力航向性能性并可在一定程度上提高可控水翼的水翼艇快速性及綜合航行性能

作為優(yōu)選，所述水翼的縱截面形狀為水平型、淺V型或梯形，其水平面形狀為矩形、梯形或平行四邊形，翼型為改良機(jī)翼型或弓形；支柱為單支柱、雙支柱或三支柱，剖面為對(duì)稱翼型；支柱上端伸進(jìn)艇體與調(diào)控裝置相連，其攻角調(diào)控范圍為-10°～15°。

作為優(yōu)選，所述調(diào)控裝置包含推桿、步進(jìn)電機(jī)、控制器和感知主艇體姿態(tài)的傳感系統(tǒng)，支柱通過(guò)固定鉸支座固定在中間艇體上，推桿和支柱鉸接，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)固定鉸支座固定，控制器與步進(jìn)電機(jī)連接，傳感系統(tǒng)安裝在主艇體上，傳感系統(tǒng)與控制器連接，通過(guò)控制器控制步進(jìn)電機(jī)從而控制推桿的運(yùn)動(dòng)。

作為優(yōu)選，當(dāng)傳感系統(tǒng)檢測(cè)到船模的艉傾角度0～5°時(shí)，控制器控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)水翼轉(zhuǎn)動(dòng)到水翼角度為3°；當(dāng)傳感系統(tǒng)檢測(cè)到船模的艉傾角度5～10°時(shí)，控制器控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)水翼轉(zhuǎn)動(dòng)到水翼角度為6°；當(dāng)傳感系統(tǒng)檢測(cè)到船模的艉傾角度10～15°時(shí)，控制器控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)水翼轉(zhuǎn)動(dòng)到水翼角度為9°；當(dāng)傳感系統(tǒng)檢測(cè)到船模的艉傾角度15～20°時(shí)，控制器控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)水翼轉(zhuǎn)動(dòng)到水翼角度為12°

有益效果：本發(fā)明的平面直壁舷側(cè)雙槽道水面復(fù)合滑行艇，結(jié)合了雙槽道型滑行艇布置特性好、阻力性能好及航向穩(wěn)定性好和可控水翼的水翼艇快速性及綜合航行性能好的優(yōu)點(diǎn)，較好的克服了前述的槽道型滑行艇和水翼艇所固有的缺點(diǎn)，其綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)于槽道型滑行艇和水翼艇；本發(fā)明的快速性比槽道型滑行艇提高6％以上，同時(shí)振動(dòng)、穩(wěn)定性等整體性能得到較大改善，本發(fā)明的水翼系統(tǒng)，在艇體高速航行時(shí)，提供升力，進(jìn)一步減少航行阻力；在低速航行時(shí)通過(guò)水翼調(diào)控系統(tǒng)調(diào)整攻角，可利用波浪能推動(dòng)艇體前進(jìn)，其綜合性能比槽道型滑行艇提高8％以上。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的主視圖；

圖2是圖1的右視圖；

圖3是圖1的俯視圖；

圖4是圖1的艇體A-A剖視圖；

圖5是圖1的艇體B-B剖視圖；

圖6是水翼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是水翼調(diào)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖7所示，本發(fā)明的一種平面直壁舷側(cè)雙槽道水面復(fù)合滑行艇，包括主艇體4，主艇體4底部?jī)蓚?cè)均設(shè)有側(cè)體1、2，側(cè)體和主艇體間設(shè)有槽道8，在主艇體4底部的中間設(shè)有中間艇體3，在中間艇體3下方設(shè)有水翼系統(tǒng)5，所述水翼系統(tǒng)5包含水翼61、支柱62和調(diào)控裝置，所述調(diào)控裝置安裝在中間艇體3上，調(diào)控裝置通過(guò)支柱62與水翼61連接，通過(guò)調(diào)控裝置帶動(dòng)水翼61轉(zhuǎn)動(dòng)，主艇體4、水翼61、支柱62的材料均選用玻璃鋼(增強(qiáng)塑料纖維)。

在本發(fā)明中，中間艇體3的首部超出兩側(cè)側(cè)體1、2的首部，中間艇體3的尾部也超出兩個(gè)側(cè)體1、2的尾部，中間艇體3的橫剖線從首部的V型或近似V型向后逐漸過(guò)渡到尾部的淺V型或水平型，中間艇體的首部指沿主艇體4的艇體頭部方向；兩側(cè)體1、2的橫剖線從首部的半V型或近似V型逐漸過(guò)渡到尾部的半淺V型或水平型；槽道8頂部橫剖線從首部的大圓弧形快速過(guò)渡為中部的中等圓弧形，大圓弧形指大圓弧形半徑與船寬之比為1～1.5，中等圓弧形指中等圓弧形半徑與船寬之比為0.7～1，中部至尾部頂部橫剖線保持不變；槽道8頂部橫剖線分別與中間艇體3和兩側(cè)體的橫剖線光順連接。所述中間艇體3的主尺度比為：長(zhǎng)寬(水線以下最大寬度)比為6～8、寬度(水線以下最大寬度)吃水比為1.1～1.5；兩側(cè)體1、2的主尺度比為：長(zhǎng)寬(水線以下最大寬度)比為8～11、寬度(水線以下最大寬度)吃水比為0.6～1.1；兩個(gè)側(cè)體吃水與艇體吃水之比為0.8～1.0；槽道8高度與寬度(一半吃水高度處)為0.7～1.5；中間艇體3與兩側(cè)體的長(zhǎng)度比為1.1～1.35。上述尺度比等參數(shù)的具體數(shù)值，根據(jù)船艇的任務(wù)背景，兼顧航行性能及布置特性綜合最優(yōu)，基于優(yōu)化計(jì)算確定。

在本發(fā)明中，所述水翼61的縱截面形狀為水平型、淺V型或梯形，其水平面形狀為矩形、梯形或平行四邊形，翼型為改良機(jī)翼型或弓形；支柱62為單支柱62、雙支柱62或三支柱62，剖面為對(duì)稱翼型；支柱62上端伸進(jìn)艇體與調(diào)控裝置相連，其攻角調(diào)控范圍為-10°～15°。

在本發(fā)明中，所述調(diào)控裝置包含推桿71、步進(jìn)電機(jī)72、控制器73和傳感系統(tǒng)，支柱62通過(guò)固定鉸支座31固定在中間艇體3上，推桿71和支柱62鉸接，步進(jìn)電機(jī)72通過(guò)固定鉸支座31固定，控制器73與步進(jìn)電機(jī)72連接，傳感系統(tǒng)安裝在主艇體上，傳感系統(tǒng)與控制器連接，通過(guò)控制器73控制步進(jìn)電機(jī)72從而控制推桿71的運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明在使用時(shí)，船體在初始靜止?fàn)顟B(tài)，水翼攻角為0°，隨著船速的增加，水翼角度不斷增加，當(dāng)傳感系統(tǒng)檢測(cè)到船模的艉傾角度0～5°時(shí)，控制器控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)水翼轉(zhuǎn)動(dòng)到水翼角度為3°，水翼角度即為水翼攻角；當(dāng)傳感系統(tǒng)檢測(cè)到船模的艉傾角度5～10°時(shí)，控制器控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)水翼轉(zhuǎn)動(dòng)到水翼角度為6°；當(dāng)傳感系統(tǒng)檢測(cè)到 船模的艉傾角度10～15°時(shí)，控制器控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)水翼轉(zhuǎn)動(dòng)到水翼角度為9°；當(dāng)傳感系統(tǒng)檢測(cè)到船模的艉傾角度15～20°時(shí)，控制器控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)水翼轉(zhuǎn)動(dòng)到水翼角度為12°。根據(jù)艇體姿態(tài)及運(yùn)動(dòng)特征的傳感系統(tǒng)感知的艇體的艉傾角度及船速，隨著艉傾角度及船速的增加，由步進(jìn)電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)桿及控制器控制水翼攻角靈活的改變，充分發(fā)揮調(diào)節(jié)的靈活性，能適應(yīng)復(fù)雜多變的海洋環(huán)境，較大程度實(shí)現(xiàn)對(duì)升沉、縱搖、橫搖、側(cè)移、回轉(zhuǎn)、急停、減速等功能的控制，改善滑行艇航行性能，從而充分利用波浪能推動(dòng)艇體前進(jìn)從而到達(dá)最佳航行狀態(tài)。同時(shí)根據(jù)控制目標(biāo)以及外載荷等其他因素實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制，加快控制響應(yīng)速度與精度，實(shí)現(xiàn)對(duì)航行中槽道艇的高精度控制。

本發(fā)明的平面舷側(cè)直壁雙槽道8水面復(fù)合快艇，在水面高速航行時(shí)，由于槽道8的存在，槽道8內(nèi)的空氣，與槽道8內(nèi)水流的飛濺相混合形成空氣層，減少航行時(shí)的阻力；由于槽道8為直壁式槽道8，艇體航行時(shí)的壓阻力為零；艇體艏部設(shè)置的水翼61在艇體高速航行時(shí)將主艇體4抬離水面，更進(jìn)一步減少航行阻力；低速航行時(shí)通過(guò)舵機(jī)控制可調(diào)整水翼61攻角，充分利用波浪能推動(dòng)艇體前進(jìn)。由此艇體的航行性能得到較大的改善，快速性得到較大的提高。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。